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钢纤维混凝土的物理和力学性能
作者:admin 发布日期:2021/1/5 15:52:36

钢纤维是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。钢纤维具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲合性好,可增加构件强度,延长使用寿命等优点。

钢纤维混凝土中乱向分布的钢纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与纤维共同承受外力,当混凝土开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越的物理和力学性能。

Ø钢纤维混凝土的物理和力学性能

具体表现在:

1.具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度

在混凝土中掺入适量钢纤维,其抗压强度提高10%~80%(以上混凝土提高幅度显著),抗拉强度提高50%~99%,抗弯强度提高50%~80%,抗剪强度提高50%~99%。试验表明,长度为5~,长径比为10~30的超短钢纤维抗压强度提高幅度较短纤维大得多,但抗拉强度、抗折强度较短纤维低得多。

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2.具有卓越的抗冲击性能

材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能,称为冲击韧性,在《公路水泥混凝土纤维材料钢纤维》JT/T通常的纤维掺量下,冲击抗压韧性可提高2~7倍,冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。

3.收缩性能明显改善

在通常的纤维掺量下,钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%~9%。

4.抗疲劳性能显著提高钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×次时,应力比为0.68,而普通混凝土仅为0.51;当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×次时,应力比为0.92,而普通混凝土仅为0.56。

Ø5.耐久性能显著提高

由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好,因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。

掺有1.5%的钢纤维混凝土经次冻融循环,其抗压和抗弯强度下降20%,而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上;经过次冻融循环,钢纤维混凝土试件仍保持完好。

掺量为1%、强度等级为的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。掺有2%的钢纤维高强混凝土抗气蚀能力较其他条件相同的高强混凝土提高1.4倍。钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性,暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度小于5mm,只有表层的钢纤维产生锈斑,内部钢纤维未锈蚀,不像普通钢筋混凝土中钢盘锈蚀后,锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。


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